一种轻量化高强度防护密闭门门扇材料的制作方法

本发明涉及防护密闭门，尤其涉及一种轻量化高强度防护密闭门门扇材料。

背景技术：

1、随着我国经济的高速发展，城市化进程不断加快，城市中高层建筑正在大量涌现。由于高层建筑火灾消防救援灭火难度大，高层火灾常导致人员伤亡大、经济损失严重等后果，造成极大的社会影响。防火门作为公认的被动式防火装置，在发生火灾时可起到阻止火灾蔓延和防止火灾烟气流动的作用，更重要的是，火灾发生时，防火门是楼梯口等逃生通道的有效保护屏障。因此，耐火性能优良的防火门在建筑火灾救援和逃生中起着关键性作用，是保障人民生命财产安全的生命门。

2、防火门耐火性能的好坏，主要体现在防火门芯材料的选择上。菱镁防火板、膨胀珍珠岩板、硅酸铝棉板、膨胀蛭石板、泡沫水泥板等都是重要的防火门芯板材。但这些防火门芯板在实际应用中均存在一定问题，如：菱镁防火门芯板存在返卤返潮，腐蚀门板的问题；膨胀蛭石板和膨胀珍珠岩板存在韧性差、易碎和容重大等问题；泡沫水泥板存在易吸水、易碎和耐火性差等问题；硅酸铝棉板烟气毒性指标达不到国家标准，现在已被明令禁止使用。

3、防护密闭门设置在出入口最外侧，具有阻挡冲击波和隔绝毒剂两种功能。防护密闭门应能阻挡冲击波，满足相应的抗力要求。选用时，不仅应满足洞口尺寸的需要，还应满足设计压力要求。公布号为cn102182387a的专利公开了一种复合钢结构防护门，具有门体轻质和高抗力等性能。钢结构门虽然价格较高，防早期核辐射性能也较差，但因其自重较轻，启闭灵活，故通常用于尺寸相对较大的车辆出入口。

4、密闭门设在防护密闭门以内，用来隔绝毒剂。该门没有抗力要求，只需按洞口尺寸选用即可。cn2683807y的专利公布了一种钢筋混泥土人防门，钢筋混凝土门具有价格便宜，防早期核辐射性能好等优势。但因其自重较大，故一般用于尺寸相对较小的人员出入口，应用范围相对较小，且防护密闭门常年在地下室潮湿环境下会生锈、腐烂，使用寿命短，因此具有重量轻、强度大，具有一定的耐酸、耐碱和其他化学品能力的轻型人防门是传统人防门的替代品。

5、于是，发明人有鉴于此，秉持多年该相关行业丰富的设计开发及实际制作的经验，针对现有技术及缺失予以研究改良，提供一种轻量化高强度防护密闭门门扇材料，以期达到更具有实用价值的目的。

技术实现思路

1、为了解决上述背景技术中提到的问题，本发明提供一种轻量化高强度防护密闭门门扇材料。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种轻量化高强度防护密闭门门扇材料，包括tpac复合板材和竹纤维板，所述tpac复合板材和竹纤维板经高温热压复合而成；

4、所述tpac复合板材包括热塑性树脂基材和分布在该基材中的连续增强纤维，每一根所述连续增强纤维包覆有所述热塑性树脂基材；

5、所述竹纤维板由以下重量份的原材料制作而成：

6、天然竹纤维45-65份、改性酚醛树脂胶粘剂15-35份、屏蔽结构材料1-5份。

7、优选地，所述热塑性树脂基材为聚酰胺、聚丙烯、聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯中的一种或几种。

8、优选地，所述连续增强纤维包括60-70％的玻璃钢纤维和30-40％的玄武岩纤维。

9、所述玻璃钢纤维和玄武岩纤维的长度为3-8mm；拉伸强度为1000-5000mpa。

10、优选地，所述天然竹纤维定向编织成纤维布，纤维布采用二维或三维编织，孔隙率为15-45％，孔面积范围为0.03-1mm2。

11、优选地，所述改性酚醛树脂胶粘剂的制备方法，包括如下步骤：

12、s1、纳米钆基金属有机骨架材料的合成

13、称取gd3+金属盐、有机羧酸类配体溶于去离子水中，高速搅拌分散，然后超声，离心，去离子水洗涤、无水乙醇洗涤，干燥得到纳米钆基金属有机骨架材料；

14、s2、改性酚醛树脂胶粘剂的制备

15、按重量份称取酚醛树脂溶液50-80份、纳米钆基金属有机骨架材料5-10份和纳米填料5-20份，高速搅拌使其混合均匀，将混合物置于容器中，加热至回流，直到粘度达到预定值后停止加热，得到改性酚醛树脂胶粘剂。

16、优选地，所述的纳米钆基金属有机骨架材料是指含gd3+金属盐与有机羧酸类配体通过配位聚合的方式自组装得到的钆基多孔配位聚合物，尺寸范围10-500nm。

17、优选地，所述gd3+金属盐选自gd(no3)3·6h2o和gdcl3·6h2o中的任意一种；

18、所述有机羧酸类配体选自1,4-苯二甲酸和均苯三甲酸中的任意一种。

19、优选地，所述的酚醛树脂溶液为水溶性酚醛树脂或醇溶性酚醛树脂，固含量为40％-90％。

20、水溶性酚醛树脂为含氧化叔胺侧基的酚醛树脂，数均分子量为1000－6000；

21、醇溶性酚醛树脂为腰果壳油改性酚醛树脂或三聚氰胺-腰果壳油改性酚醛树脂。

22、优选地，所述的纳米填料选自纳米二氧化钛、纳米氧化锌、纳米碳化硼、纳米氧化铅中的任意一种或几种，尺寸为10-500nm。

23、优选地，所述屏蔽结构材料为不同稀土元素、不同尺寸形貌的稀土金属有机框架材料的混合；

24、所述的稀土金属有机框架材料是指由稀土金属及其氧簇结构作为金属节点，与有机羧酸盐配体通过配位聚合的方式得到的含稀土金属的多孔配位聚合物，不同的稀土元素包括gd、ce、sm、tb，不同的尺寸形貌包括颗粒状、棒状、针状。有机羧酸盐配体选自1,4-苯二甲酸钠盐或均苯三甲酸钠盐。

25、本发明涉及如上所述的方法，其中所述的稀土金属有机框架材料包括但不限于gd3+、ce4+、sm3+、tb3+与对苯二甲酸(h2bdc)、均苯三甲酸(h3btc)配位自组装形成的gd-bdc、ce-bdc、sm-bdc、tb-bdc、gd-btc、ce-btc、sm-btc、tb-btc，还包括其他由gd3+、ce4+、sm3+、tb3+离子与其他有机羧酸盐配体通过配位聚合的方式得到的其他类别的多孔gd-mof、ce-mof、sm-mof、tb-mof材料。稀土金属有机框架材料是由稀土金属离子与含多官能团的有机配体通过配位自组装的方式获得的多孔晶态材料，兼具无机和有机特性，是无机材料与有机材料之间建立联系的桥梁。通过对金属离子/有机配体/溶剂配比、反应温度的调控，可实现不同尺寸、形貌稀土金属有机框架材料的合成。

26、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

27、1、本发明通过钆离子与有机配体的配位自组装构筑多孔钆基金属有机骨架材料，再与酚醛树脂溶液进行混合。基于钆基金属有机骨架材料是由无机金属离子与有机的桥联配体通过配位键自组装形成的多孔晶态材料，兼具多孔性和有机无机杂化特性，因此，相对于传统的只含有无机成分的钆氧化物或钆金属颗粒而言，钆基金属有机骨架材料与有机成分的酚醛树脂溶液具有更好的相容性，这种方法有利于提高金属钆在酚醛树脂胶粘剂中的含量和分散性。

28、2、本发明中基于钆基金属有机骨架材料与填料的纳米特性，借助量子尺寸效应，进一步增强其在酚醛树脂溶液中的分散度，改善其分散均匀性，从而提高改性酚醛树脂胶粘剂的性能稳定性。

29、3、本发明中稀土金属钆的引入赋予传统酚醛树脂胶粘剂核辐射屏蔽能力，使其可应用与核辐射防护场所，大大增加其应用范围和适应能力。

30、4、通过本发明方法获得的改性酚醛树脂胶粘剂可用于核辐射场所金属、非金属材料的胶粘，比如核辐射防护门、窗，辐射屏蔽衣具等，它的使用可赋予先前不具有辐射屏蔽能力的材料中子屏蔽核γ射线屏蔽能力，或者增强其综合屏蔽能力。

31、5、本发明中稀土金属的原子序数普遍较大，具有优秀的γ射线屏蔽能力；基于gd3+、ce4+、sm3+、tb3+的稀土金属具有大的热中子吸收截面；所以在竹纤维板的制备过程中加入该屏蔽材料体系，兼具优异的中子屏蔽性能和γ射线屏蔽性能，具有较强的屏蔽性能。

32、6、本发明中由于连续增强纤维在tpac复合板材中是连续而无断损的，从而保证了材料突出的高强度和高刚性；又由于所用的基体树脂是热塑性的，更是赋予了tpac复合板材优异的高低温抗冲击韧性，吸收撞击载荷能力强。特别是tpac复合板材在低温下仍然具有很高的冲击强度，并引入竹纤维板，使得整体门扇材料轻量化，且安全无毒环保，是有效的“绿色”材料。